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技術文章 | Technical articles
由中國電力科學研究院有限公司高壓計量所牽頭研制的±100千伏寬帶零磁通電流互感器在±500千伏宜都換流站正式掛網運行，標志著我國實現直流輸電用零磁通電流互感器關鍵技術自主可控。
作為直流輸電工程的關鍵設備，零磁通電流互感器為系統中性線提供測控和保護信號，對直流系統的穩定運行至關重要。此前，這項關鍵技術掌握在國外少數廠家手里。設備發生嚴重故障后只能返回國外廠家維修，維修時間、周期不可控，運維工作較為被動。
為此，中國電科院高壓計量所牽頭統籌產學研資源，聯合國網上海電力、國網湖北電力、華中科技大學等組建攻關團隊依托國家重點研發計劃項目、國家電網有限公司科技項目等多個科技項目開展攻關。歷時5年，攻關團隊在磁調制理論、可靠性設計、核心器件國產化、整機生產工藝等方面取得一系列突破，完成了攻關任務。型式試驗報告顯示，樣機與國外同類產品相比，絕緣性能、測量準確度、階躍響應和頻率特性等關鍵性能指標提升。
這一設備的掛網運行補全了國內該領域的技術空白，從器件到整機的100%自主可控對于帶動國內相關產業技術升級具有重要意義。
第1章 概 述（LY809《微機繼電保護測試儀器》擁有雄厚的技術力量）
1.1 系統說明
LY809微機繼電保護測試系統是參照中華人民共和國電力行業標準《DLT624-2010繼電保護微機型試驗裝置技術條件》，采用嵌入式系統XPE及穩定可靠的SSD固態硬盤，整機采用進口模塊化開關電源及自主研發的高保真、大功率開關功放，采用美國*新型高速DSP，超大規?，F場可編程器件FPGA開發的新一代一體化繼電保護測試儀。廣泛適用于電力、鐵路、石化、冶金、礦山、航空等行業的科研生產和電氣試驗。
整機通過國際電磁兼容EMC認證測試以及國家繼電保護及自動化設備質量檢測中心檢測認證，整機具備優良的自身保護措施，電壓短路報警、電流開路提示、機殼接地檢測以及外部高壓引入報警等等，有力保證了現場測試使用可靠。
主機采用內部框架式結構，有效避免了插件式結構帶來抗震性差的缺點，并使用模塊化設計，方便現場維護。
1.2 面板說明（LY809《微機繼電保護測試儀器》擁有雄厚的技術力量）
1.2.1 前面板
① | 9.7英寸真彩LCD觸摸顯示器，全中文Windows風格操作界面。 |
② | 功能鍵盤 |
③ | 網絡接口,USB接口 |
1. 2.2 輸出面板
① | 電流輸出通道。注意：輸出直流電流時，請將小三相Ia、Ib、Ic對地短接！ |
② | 電壓輸出通道。 |
③ | 開入量通道: 1、2、3、4 |
④ | 告警指示 |
⑤ | 開出量通道 |
⑥ | 開入量通道: 5、6、7、8 |
1. 2.3 開關量
開入量輸入端子上的1、2、3負端相互隔離，并與電壓、電流輸出端子中的公共端“N"以及地線（如面板、機箱）均不相通。開入端子對于空接點和電位（10-250V）兼容。但對帶電接點的輸入具有方向性。
如圖所示，1、2、3、4接低電位（-），負端接帶電接點的高電位（+），計算機才能檢測到接點狀態的翻轉。若反接，所檢測到的將始終是閉合狀態。
1.3 系統標準配置
LY809系列微機繼電保護測試儀主機 | 一臺 |
LY809系列微機繼電保護測試儀操作軟件 | 一套 |
便攜式計算機(選購項) | 一套 |
噴墨打印機及打印電纜(選購項) | 一套 |
雙絞線 | 兩根 |
電力專用測試導線 | 一包 |
電源線 | 一根 |
操作說明書 | 兩本 |
鋁合金包裝箱 | 一個 |
第2章 技術參數及性能特點（LY809《微機繼電保護測試儀器》擁有雄厚的技術力量）
2.1 技術參數
交流電壓源輸出 | ||||
輸出量程 | 6相 AC(L-N) | 6×0...130 V | ||
3相AC(L-L) | 3×0...260 V | |||
功率 | 6×130 V (L-N) | 6×65 VA max | ||
3×260 V (L-L) | 3×130 VA max | |||
準確度 | <0.07%rd +0.03%rg at 0...130 V | |||
分辨力 | 1mV | |||
交流電流源輸出 | ||||
輸出量程 | 6相 AC(L-N) | 6×0...30 A | ||
1相AC(3L-N) | 1×0...100 A | |||
功率 | 6×30 A(L-N) | 6×220 VA max | ||
1×30 A(L-N) | 1×450 VA max | |||
1×100 A(L-N) | 1×1000 VA max | |||
準確度 | <1 mA at 0.2 ...0.5 A | |||
<0.07%rd + 0.03%rg at 0.5 ...20 A | ||||
<0.14%rd + 0.06%rg at 20 A ...max | ||||
分辨力 | 1mA | |||
其他 | ||||
頻率 | 量程 | 5...1000 Hz | ||
準確度 | <0.001 Hz at 0...65 Hz | |||
<0.01 Hz at 65...450 Hz | ||||
<0.02 Hz at 450...1000 Hz | ||||
分辨力 | 0.001 Hz | |||
相位 | 范圍 | -360°...360° | ||
準確度 | <0.2° | |||
分辨力 | 0.1° | |||
計時功能 | 計時量程 | 0.1 ms ... 1.5×105 s | ||
計時精度 | <1 ms | |||
直流源輸出 | ||||
直流電壓 | 量程 | 0...300 V/180 W | ||
精度 | <10 mV at 0.5 ... 5 V | |||
<0.5% at 5 ...300 V | ||||
直流電流 | 量程 | 0..20 A/300 W | ||
精度 | <5 mA at 0.2 ... 1 A | |||
<0.5% at 1 ... 20 A | ||||
時間同步 | ||||
GPS | 接口類型 | 航空座，選配KSGPS裝置 | ||
端口數量 | 1 | |||
直流測量 | ||||
電壓測量：±0-10V | ||||
電流測量：±4-24mA | ||||
輔助直流電壓源 | ||||
量程 | 0...300 V/0.6 A | |||
開入量 | ||||
數量 | 8 對 | |||
兼容電壓 | 0 V...250 V | |||
開出量 | ||||
數量 | 4對 | |||
容量 | 250V/3A （AC/DC） | |||
諧波 | ||||
疊加次數 | 2...20次 | |||
供電電源 | ||||
交流電壓 | 220V±20% | |||
供電范圍 | 85V...264V 交流 | |||
功率 | 2000 VA | |||
供電頻率 | 47 Hz...65 Hz | |||
工作環境條件 | ||||
工作溫度 | -20℃…70℃ | |||
濕度 | ≤95%,無凝露 | |||
其他 | ||||
重量 | 17.5 kg | |||
尺寸 | 360×480×190(mm) | |||
聯機接口 | RJ45 | |||
顯示屏 | 9.7寸真彩液晶顯示 | |||
2.2 性能特點（LY809《微機繼電保護測試儀器》擁有雄厚的技術力量）
采用高效的進口模塊化電源和自主研發的高保真數字功放，整機輸出率大，重量輕。
采用9.7寸TFT(1024×768)真彩液晶觸摸屏。
12個通道同時輸出，即同時輸出不同幅值、頻率、相位的六路電壓及六路電流。
波形顯示功能，可顯示本機輸出的波形或外部設備輸入的波形。
0-300V/0.38A可程控輔助直流電源輸出。
可對各類型電壓、電流、頻率、功率、阻抗、諧波、差動，同期繼電器等分別以手動或自動方式進行測試，可以模擬各種故障類型進行距離、零序保護裝置定值校驗及保護裝置的整組實驗。具備GPS觸發功能及進行備自投、快切等自動裝置測試。
采用特別散熱部件，主機內置四個大功率排風扇，采用溫度保護檢測措施，使得功放在大電流，長時間工作下具有優良的穩定性及可靠性。電流源本身具備開路保護功能及開路報警功能，電壓源具備過載、短路保護功能，輸出具有削頂失真檢測功能，誤接線判定報警自鎖保護功能。
界面風格友好快捷，先在業界采用快捷鍵方式操作試驗。
采用100M網卡進行上下位機數據通訊，使得上位機操作實時性有大幅度提高，下位機軟件升級速度也大幅提升。
更加方便快捷的幅值,相位全軟件校準。
既可聯機（電腦）操作，又可脫機運行。
2.3 輔助直流
可以作為獨立的輔助直流電源給保護裝置供電，在主界面輔助直流功能里可以根據需要設置輔助直流電壓輸出，范圍是0V～300V。
1、Close DC:將輔助直流源關閉；
2、DC：設置實際輔助直流輸出（0V~300V）。
1000千伏特高壓淮南站是皖電東送的起點，是華東特高壓環網主網架的重要組成部分，連接了安徽“兩淮"煤電基地和華東電網負荷中心。該站穩定運行超過4000天，累計輸送電量超過3000億千瓦時。24年3月，1000千伏特高壓淮南站淮蕪Ⅰ線高抗C相在運行期間發現套管乙炔含量超過注意值。為此，淮南站建立隱患設備跟蹤變化臺賬，每兩天利用智巡系統開展人機協同巡視，密切關注設備狀態。經綜合研判，于2025年春檢期間對該套管進行更換。
4月28日，淮南站啟動淮蕪Ⅰ線高抗停電檢修，開展高抗GOE套管更換工作。此次套管更換工作屬于Ⅱ級高風險作業，停電期間還需開展高抗吸音板加裝、固定消防泡沫噴淋邏輯升級改造等工作，作業難度很大。國網安徽超高壓公司提前開展前置風險督查，根據現場特種車輛多、吊車擺臂長、多班組交叉工作的實際，結合檢修工作方案，提前勘查確認車輛停放點位及擺臂軌跡，確保特種車輛作業全過程可控。在套管更換過程中，作業人員按照事先制定的方案，模擬推演無誤后，組織施工吊車將14米高、6噸多重的套管平穩起吊、快速而精準地落到升高座，克服現場風阻影響，依次迅速將升高座法蘭螺栓進行緊固，順利完成套管更換。
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串聯諧振耐壓裝置、大電流發生器、升流器、試驗變壓器、直流高壓發生器、變比測試儀、直流電阻測試儀、繼電保護測試儀、高壓開關測試儀、伏安特性測試儀、真空度測試儀、氧化鋅避雷器測試儀、回路電阻測試儀、變壓器電參數測試儀、變壓器容量測試儀、局部放電測試儀、超低頻發生器、電容電感測試儀、介損儀、電能表校驗儀、色譜儀、核相儀
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